高園
通過美食,她幫助更多人擺脫“數學恐懼癥”的困擾,體會到數學的樂趣。
英國《衛報》近日評選出各領域值得關注的五十位作家新秀,其中,華裔數學家鄭樂雋(Eugenia Cheng)赫然在列,成為“科學與自然”類最具潛力的新銳作家之一。
實際上,早在幾年前,這位年輕的女數學家就已經成為網絡“紅人”,她以烹飪來科普數學,熱衷于將數學引入更廣泛的受眾群體,擅長以無障礙的方式向所有年齡段的普通人解釋數學思維。除了在教學和科研方面的成就,她的目標是幫助更多人擺脫“數學恐懼癥”的困擾,體會到數學的樂趣。
美味數學科普
目前,鄭樂雋在芝加哥藝術學院任教,此前,她在英國謝菲爾德大學教授數學專業,現在仍然是謝菲爾德大學的名譽研究員。她還曾在劍橋大學,芝加哥大學和尼斯大學任教,并擁有劍橋大學數學博士學位。她戲稱自己的職業生涯是“一名正常的學者”:獲得幾個學位,在世界各地的研究機構任職,給本科生做講座,做研究,參加學術會議,在學術期刊發表論文……
然而,“正常”的職業軌跡卻在十年前發生了逆轉。
剛開始在大學教授數學課程時,鄭樂雋發現,每當談論到一些涉及食物的軼事時,學生們就會格外興奮。“有一天,我的一個學生提出‘用奧利奧餅干來解釋數學,我意識到我可以用這個方法來解釋當天的教學主題——共軛,你在兩個A之間夾住B,其中一個是相反的。夾心餅干正好證明了這一點,你有兩個餅干,中間是奶油夾心,但其中一個是反面。”從這時起,鄭樂雋意識到,“我可以用食物比喻來解釋任何事情。”
2007年,鄭樂雋制作了一些數學教學視頻放在YouTube上,最初,她的主要觀眾還是研究生和本科生,但后來漸漸地,她嘗試為普通觀眾制作視頻,通過烘焙來講解數學思維。沒想到,這個點子受到了空前歡迎,相關視頻的播放量達千萬級。
2015年,鄭樂雋出版了第一本書——《如何烤一個數學Pi:14道甜點食譜,引導你學會數學思考》(How to Bake Pi:An Edible Exploration of the Mathematics of Mathematics)。為此,她接受了BBC、《衛報》等媒體的采訪,還在熱門節目《斯蒂芬·科爾伯特晚間秀》亮相,在節目現場用數學方法制作法式千層酥。
在書中,鄭樂雋用“吃貨”精神解讀數學,比如如何用數學方法制作完美比例的披薩,以及驗證環形甜甜圈的最佳“軟脆比”:在其他因素不變的情況下,洞越大皮越脆,洞越小里面越軟。為了得到軟和脆之間最美味的比例,環形甜甜圈的洞直徑應當平均為0.4英寸(11毫米),對應的“軟脆比”為3.5:1。
用烹飪的方法,鄭樂雋不僅讓食物更美味,也讓數學變得更“可口”。她說:“數學實際上就是采集原料,把它們放在一起,看看能夠做出什么食品,然后品嘗這些食品,看看是否可口。”
《如何烤一個數學Pi》的每一章里都有甜品和其他食物的制作菜譜,她還在這些方法中融入了數學主題。例如,為了解釋數學如何尋找一組相似問題的共同點,提供了荷蘭醬的菜譜,這個菜譜稍加改動就可以用來制作蛋黃醬。“其他書里可能會告訴你,荷蘭醬是用另外一種方法制作的,但我不需要理會這些事情。這樣我的生活就會變得更加簡單。數學的目的則是為了使事物變得更加簡單,因為數學可以通過忽略一些不重要的細節來尋找事物之間的相同點。”
鄭樂雋的美食數學科普也得到了數學家們的贊賞。加州大學河濱分校的數學教授約翰·貝茲(John Baez)曾表示:“我花了很多時間在博客上解釋數學,”不過,他的帖子仍然以物理學家和具有一定背景知識的人為主要受眾。“而Eugenia 則把這項工作做到了極致。她試圖向所有人解釋數學,不管他們之前接受過多少數學教育。我認為她取得了非常好的效果。”
擺脫“數學恐懼癥”
回溯成長歷程,走上數學研究之路對于鄭樂雋似乎是順理成章的選擇。
她在英國蘇塞克斯郡的鄉下長大,父母都是來自中國香港的移民。她的母親是一位會計師,從小就給鄭樂雋姐妹倆玩邏輯謎語的游戲。
由于母親每天都要去倫敦的會計師事務所上班,而父親在離家不遠的地方有一個兒童心理診所,可以在家門口上班,所以姐妹倆從小就習慣了媽媽的公文包和爸爸做的晚餐。
鄭樂雋的姐姐現在是紐約的一名建筑師,她說:“我覺得 Eugenia 和我都受益于這種非典型的成長環境,所以到成年的時候,我們對于性別角色或者性別能力都沒有形成任何偏見。”
鄭樂雋從劍橋大學研究所畢業之后,又在歐洲和美國拿到了三個博士后獎學金。在數學界,她常常發現自己成了少數派。“我去參加學術會議的時候,發現女衛生間里總是沒幾個人。”
目前,美國大學的數學專業里只有不到三分之一的女性畢業生,享有終身職位的教職人員中,女性只占12%。鄭樂雋正努力去改變人們的刻板印象,她表示:“我想要成為一個榜樣,無論對男人還是對女人。”
她沒有遵循前人創造的既定藍圖,而是駛出了傳統的職業軌道,來追求自己的興趣:“我從向別人解釋某事的能力中獲得了自我價值。”
如今,《如何烤一個數學Pi》已經被翻譯成八種語言。鄭樂雋也決定辭去終身教職,投身數學科普工作。“我需要做更多的事,我相信可以用自己的才能來幫助這個世界,最好地利用我的才能。在數學教育和普及領域迫切需要我。”
2017年,她出版了第二本科普書《超越無限:探索數學的外部極限》(Beyond Infinity:An Expedition to the Outer Limits of Mathematics),入圍英國皇家學會科學圖書獎。她的新書《無邏輯世界的邏輯藝術》(The Art of Logicinan Illogical World)將于今年9月上市。
與數學具有某種聯系的音樂,是鄭樂雋的另一個愛好。她既是數學家,也是鋼琴家,曾經在都柏林國家音樂廳等地演出。正如她14歲時在一本日記中寫道,“我最愛的三件事,也就是我的生活中需要平衡的三件事:數學,音樂和人。”
目前,鄭樂雋在芝加哥藝術學院向藝術專業學生教授抽象數學,同時為《紐約時報》撰寫數學專欄,并創辦了古典音樂組織Liederstube,提供鋼琴課程指導。她相信,“雖然很多人被高中數學所傷害,對數字產生了厭惡情緒,但他們仍然可以感受到數學的快樂。”
鄭樂雋的目標,是幫助更多的人擺脫“數學恐懼癥”。“公眾一直認為數學很難,只有那些有天賦的人才能掌握,這其實是不對的。正相反,數學存在的意義就是要讓生活變得更容易,去解決那些可以用應用數學最有力的工具——‘邏輯學解決的問題。科學作為一門學科,需要形成假設、進行實驗并收集那些可以支持或否定假設的證據,而數學則要簡單得多,它就只是敘述出你要論證的每一項,然后用邏輯學來證明你的論述。”